地理分布
濕成土的分布很廣泛,不受緯度限制,只要是水分充足的地方,水分對土壤的形成過程起著主導作用,就可能有濕成土的分布。濕成土多分布在寒冷濕潤、地勢低平的地區,尤其集中在寒帶森林苔原地帶、寒溫帶針葉林帶,以及溫帶森林草原帶,各大河流的泛濫地、沖積平原、三角洲以及湖濱、海濱的地勢低平地區。世界上濕成土的分布面積約586.5萬平方公里,占陸地總面積的4.25%。中國濕成土主要分布在東北地區、川西北高原地區及一些大河流的沿岸、沖積平原,分布面積約71.7萬平方公里,占國土總面積的7.5%。
成土條件
(一)水文濕成土的地下水位一般都鉸高。沼澤土的地下水與地表積水相距很近,甚至相接,土壤既受地表積水又受地下水浸潤。草甸土和潮土的地下水距地表較近,埋藏深度1—3米左右,在植物生長旺盛季節,地下水可沿毛管經常地上升至地表。黑土的地下水埋藏深度多在10—20米以下,對土壤形成過程和植物生長影響很小,但因黑土的母質和土壤質地較粘,底層透水不良,在土壤融凍水和降水集中的季節,土壤水分過多,往往在50—70厘米或150—200厘米深處形成上層滯水,直接影響土壤的形成和植物生長。
(二)地形
濕成土的分布幾乎都是與較為低平、易積水的地形相聯繫。沼澤土在山間地區,多見於分水嶺上碟形地、坡折地、封閉的溝谷盆地、沖積扇前或扇間窪地;在河間地區,則多見於泛濫地、河流匯合處,以及河流平衡曲線異常部位;此外,在海濱的潟湖、半乾旱地區的風蝕窪地、丘間低地、湖濱地區也有沼澤土的分布。草甸土和潮土則多形成於河流泛濫地、沖積平原、三角洲以及湖濱、海濱等地勢低平地區。黑土所處地形大都是受不同程度切割的高平原和山前洪積平原,主要是波狀起伏的“漫崗地”。
(三)母質
濕成土的成土母質大都粘重。沼澤土的母質多為河湖相的沉積物(山地區除外)。草甸土和潮土的母質多為較新的沖積物。黑土的成土母質以黃土狀沉積物為主,僅有少數為基岩風化坡積物。
(四)氣候
濕成土的分布廣泛,各地的氣候條件相差很大。只要有潮濕積水條件,無論在寒帶、溫帶、熱帶均可見到濕成土的發育。但氣候條件對濕成土的形成發育也有一定影響。例如,沼澤土以高緯度地區分布面積最大,因為這裡氣溫低、蒸發量小、濕度大、土壤水分過多,長期受水浸潤。中國沼澤土的兩大分布區,東北分布區和川西北高原分布區,其氣候也都較為濕潤,乾燥度小於1或接近於1,暖季多雨,冷季低溫,土壤凍結時間長。東北沼澤土地區年降水量為400—600毫米,個別地區可達800—1200毫米,且集中於夏季,年均溫由-2—-5℃到2—3℃,7月份月均溫21—24℃,1月份月均溫-17至-24℃,凍結時間120—300天,凍層厚度50—30厘米。川西北高原年降水量560—800毫米,也多集中於夏季,且降雨次數多,年降雨日數110—180天,雨季相對濕度達77—90%,年均溫0.6至1.2℃,7月份月均溫9.1—11.4℃1月份均溫-8.2至-10.9℃,凍結時間為225—229天,絕對無霜期16—25天,全年≥10℃的積溫較低,為633.2—889.5℃。中國大致由北(冷)向南(熱)、由東(濕)向西(乾),沼澤土的面積愈來愈少,發育程度愈來愈低。草甸土的性狀也受氣候條件的影響,東北地區氣候較為冷濕,草甸土腐殖質的累積強度比西北和華南的草甸土要大。潮土分布也很廣泛,氣候條件在一定程度上也影響著土壤的性質。黑土則屬地帶性土壤,發育於溫帶森林草原地帶,氣候因素對它的影響更為顯著。中國黑土處於溫帶半濕潤地區,年降水量450—550毫米,季節分配不均,有90%以上集中於暖季(4—9月),年均溫0.5~6℃,≥10℃積溫為2100—2700℃,乾燥度0.75—0.90,雨熱同季,冬季寒冷少雪,土壤凍結較深,為1.5—2.0米,延續時間長達120—200天。可見,氣候條件不同程度地影響著各類濕成土的形成和性狀。
(五)植被
濕成土的植被大多由喜濕性的植物構成,但植物種類不僅隨不同土類有很大不同,在同一土壤類型中還隨不同地區和不同水分狀況而有很大差異。沼澤土上的植被由喜濕性的沼澤植物所組成,並以莎草科植物為主。草甸土的自然植被主要是喜濕性的草甸植物,生長較茂密,主要有:三棱草、萎陵菜、鳶尾、小葉樟、羊草、狼尾草等。潮土的植被為人工植被,主要種植小麥、玉米、高粱和棉花等作物。黑土的自然植被為草原化草甸植物,以雜類草群落為主,當地稱為“五花草塘”,植物種類多,無優勢種,生長繁茂,一般高40—50厘米,覆蓋度達80—90%以上,根系比較發達,深達80—100厘米以上,但以表層20厘米最為集中。
成土過程
(一)有機質累積過程濕成土分布區水分充足,一般植物生長都很茂盛,每年都為土壤提供了大量的有機物質,這些有機物質在潮濕的水分狀況下,分解作用微弱,分解速度緩慢,因此,濕成土表層一般都有大量有機質累積。濕成土的有機質累積過程因不同土類、不同地區、不同水分狀況而有很大的差別。
沼澤土受地表積水並受地下水浸潤,沼澤植物生長繁茂,可有大量有機質歸還土壤,但因土壤過濕或積水,土壤微生物的分解作用受強烈抑制,有機質不能充分分解,而以粗有機質和半腐有機質的形式累積於地表,在土壤上部形成深厚的泥炭層或腐殖質層。中國川西北高原氣候全年都較為冷濕,有機質的累積作用很強,泥炭層厚度一般可達3米,最厚可達6米,有機質含量在500克每千克以上。東北地區夏季熱量條件相對較高,有機質分解較快,泥炭層較薄,一般厚度為0.2—1米,有機質含量為100—200克每千克土,高者可達500—700克每千克土。中國南部地區,熱量條件更好,土壤有機質的分解更快,更難形成泥炭,有機質含量約50克每千克土。
草甸土的有機質累積作用也很強,草甸植被生長繁茂,每年給土壤留下了較多的有機殘體,在土壤濕度較大的條件下,有機殘體進行嫌氣分解,有利於腐殖質的積累。同時,由於草甸草本植物根系多集中在表層,向下急劇減少,因此草甸土的腐殖質累積主要集中在表層,向下腐殖質含量銳減。此外,由於草甸植被受地下水的影響只是間歇的,無長久淹水期,故草甸土沒有泥炭狀腐殖質層。
潮土的有機質累積情況與草甸土不同,一般在未經過生長茂盛草甸植被的階段,便已開始耕種。旱耕熟化是潮土的重要成土過程之一,人類通過合理灌溉和排水,增施有機肥、種植綠肥、合理輪作、深耕改土及客土改良等改土培肥措施,不斷促使土壤有機質的累積和耕作層的加厚。但由於潮土在耕作過程中,有的又繼續遭受洪水泛濫沉積的影響,所以潮土有機質累積不多,有機質含量一般都低於10克每千克土。
黑土含水量比較適中,植物根系發達,分布較深,表層根系盤結層明顯。夏季溫暖多雨,植被生長繁茂;草本植物秋末冬初死亡,遺留於土壤中的有機物質多;冬季漫長而寒冷,土壤凍結時間長,微生物活動弱,有機質得不到充分分解;春季土溫上升,土壤解凍,由於母質粘重,透水不良,有時可形成上層滯水,土壤濕度大,通氣不良,有機質分解仍然較緩慢。夏季有機質分解加強時,新的有機質又大量形成。因此,黑土的腐殖質層厚,一般達70厘米左右,表層有機質含量30—60克每千克土,多者可達150克每千克,有機質分解較好,C/N比值在10上下,北部寒冷區分解差者約為15。
(二)潛育化過程潛育化過程的發生應具備兩個條件:一是漬水,二是有機質的嫌氣性分解。這一過程主要在沼澤土中進行,其他濕成土的底層長期受水分浸潤者也可能發生。沼澤土由於土壤水分過多,在氧氣缺乏或完全沒有氧供應的條件下,由嫌氣微生物分解有機質的同時,氧化鐵發生還原作用變為氧化亞鐵而淋失,氧化亞鐵一部分到達地下水,一部分沿毛管水上升,在上層聚積了亞鐵化合物並氧化成氧化鐵。這些氧化鐵表現為斑點狀、細條狀或大塊狀鐵結核的沼鐵礦。此外,有機質在嫌氣性微生物的活動下,還產生H2、CH4、H2S、CO2、有機酸和腐殖質等成分,這些成分作用於土壤母質中的礦物,其中鐵被還原並形成亞鐵鹽類,如藍鐵礦[Fe3(PO4)2·8H2O]和菱鐵礦(FeCo3)。前者是白色,氧化後成淺藍色;後者也是白色,氧化後成為黃色,最後變為黃棕色,因此使潛育層呈現灰白色或藍灰色。
(三)氧化—還原過程
濕成土中的草甸土、潮土和黑土都有氧化—還原過程發生。草甸土的地下水位較淺,潛水可通過毛管作用到達地表,地下水位升降頻繁,從而引起土體中的氧化—還原作用交替進行,土壤中的鐵、錳化合物隨之遷移和局部澱積,在土壤剖面中出現銹紋、銹斑和鐵錳結核。潮土的形成和發育也深受地下水升降活動的影響,氧化—還原作用交替進行,在剖面中也形成明顯的銹斑或細小的鐵錳結核。黑土的地下水位埋藏深度多在10—20米以下,對土壤形成影響不大,但黑土質地粘重,有季節性凍層,土壤透水性較弱,在土壤凍融水和降水集中的季節,土壤上層滯水產生還原環境,但在乾季又出現氧化環境,這樣氧化還原作用交替進行,使得一部分鐵、錳形成結核和銹斑,聚集在剖面中。
綜上述,濕成土的主要成土過程包括有機質的累積過程、潛育化過程、氧化—還原過程等。然而,濕成土的各個土類,這些過程的組合和表現程度又各不相同。沼澤土的形成過程包括泥炭化或腐殖質化過程和潛育化過程兩個基本過程。草甸土的形成過程包括腐殖質累積過程和氧化—還原過程。潮土的形成過程包括旱耕熟化過程和氧化—還原過程。黑土的形成過程包括腐殖質累積過程和氧化—還原過程,此外,還具有溫帶森林土壤的某些特點,如粘化和鹽基的淋溶等。由於濕成土廣泛分布於各個土壤地帶中,因而在成土過程中還反映出一定的地帶性和地區性的差異,除上述的基本過程之外,有的還可能附加鈣化、鹽漬化、白漿化等過程。
主要性狀
(一)診斷層和診斷特性濕成土的共同特點是,都是在水的影響下形成的土壤,劃分出濕成土綱是以反映水成作用的診斷層或診斷特性為依據的,濕成土具有常潮濕或潮濕土壤水分狀況,地表至1米範圍內有潛育層或氧化還原特徵。
1.潮濕和常潮濕土壤水分狀況當土壤溫度>5℃時,有部分時間整個或某層土壤受地下水或毛管濕潤水飽和,呈現還原狀態,稱為潮濕土壤水分狀況;若地下水經常伸達地表,或非常靠近地表(如潮汐沼地、封閉窪地等水成土壤),則可稱為常潮濕土壤水分狀況。
2.潛育層在長期被水飽和並在有機質存在的條件下,鐵錳還原、分離或聚積而成的強還原狀況的土層。其符合如下條件:(1)色調比10Y更藍,主彩度≥1;暴露在空氣中,顏色可迅速變化;(2)氧化還原電位≤250毫伏;還原性鐵(硫酸鋁提取)占全鐵的3%以上,鐵的晶膠率[(游離Fe—活性Fe)/活性鐵]<1;(3)沒有或偶見銹紋銹斑,或鐵錳結核、鐵錳管狀物;(4)無結構或呈大塊狀結構;(5)有機質含量≥5克每千克土。
3.氧化還原特徵季節性受水飽和並具潮濕土壤水分狀況的土壤所具有的特徵,又稱斑紋特徵。至少符合下列標準之一:(1)斑紋或基質彩度低:a)結構面粘粒膠膜及結構體內的斑紋彩度≤2;b)土壤基質彩度≤2,斑紋彩度>2;c)無斑紋,但基質彩度≤1;(2)有銹紋銹斑或鐵錳結核(直徑>2毫米)或鐵磐;(3)顏色由未包被的砂粒、粉粒原色所致,則為任意顏色。
(二)形態特徵
濕成土通常有顏色為暗色、厚度較大的有機質累積層,剖面中有銹斑、銹紋或鐵錳結核,剖面的底部有潛育化,呈灰藍色或淺灰色。
(三)理化性質
濕成土的質地粘重,多為重壤土至輕粘土。土壤水分含量高,經常處於濕潤狀態。有較厚的有機質層,有機質含量豐富,濕成土剖面構型雖然不同地帶的濕成土有機質含量有高低之別,但大多比同一地帶的其他土壤有機質含量高。由於有機質多,質地粘重,土壤陽離子交換量普遍較高,鹽基飽和度也大。土壤反應大都呈中性至微酸性反應。
土壤分類
(一)沼澤土(Bog soil)沼澤土廣泛分布於全球地勢低洼積水、地下水位很高的地區,其中分布最廣的是寒帶森林苔原地帶、寒溫帶針葉林帶和溫帶森林草原帶,如亞洲的西伯利亞、歐洲的芬蘭、瑞典、波蘭,以及北美洲的加拿大和美國的東北部等地區都有大面積沼澤土的分布。中國沼澤土的分布很廣,幾乎所有長期或短期積水或過濕的地方都有可能見到,但以東北地區和川西北高原地區的分布面積較大。此外,在天山山麓、華北平原、長江中下游平原、珠江中下游平原以及東南沿海地帶的地勢低洼處也有零星分布。
沼澤土的剖面構型為Oi-G型,即由兩個發生層組成,上部為泥炭層或腐殖質層,一般呈棕褐色,鬆軟,混有多量半分解的植物殘體和草根,其厚度不一;下部為潛育層,質地粘重,土體緊實,呈灰藍色或淺灰色。
沼澤土的有機含量很高,腐殖質層常在50—250克每千克,泥炭層則可達400克每千克以上,分解不完全,C/N比值寬,多在14—20之間;潛育層的有機質含量顯著下降,僅為10—20克每千克,C/N比值也較窄。全氮的含量與有機質含量相一致,以泥炭層最高,常在10—20克每千克,潛育層多在2克每千克以下。全磷含量也較豐富,可達3—5克每千克,全鉀量變化較大,在泥炭層中含量較低,僅有3—5克每千克,代換性陽離子總量較高,尤其是腐殖質層或泥炭層,每千克土常達30—50厘摩爾(+),鹽基飽和度則變化較大,高的80—90%,低的僅30—40%。土壤反應一般為中性或微酸性。
沼澤土可分為五個亞類:
1.草甸沼澤土(Meadow bog soil)分布於沼澤的外側,是沼澤土向草甸土過渡的類型,土壤經常處於濕潤狀態,地表沒有積水,剖面構型為AO-Bg-G型。特點是沒有泥炭層,表層(AO)多草根及粗腐殖質,有粒狀或魚卵狀結構,有的亞表層出現多量鐵子;心土層(Bg)色較淡,有銹斑;底土層為灰藍色或淺灰色的潛育層(G)。草甸沼澤土的有機含量多在100克每千克以上,高者可達300克每千克。
2.腐殖質沼澤土(Humic bog soil)主要分布於階地、寬谷、湖泊和舊河道的邊緣,南方湖盪地區也可見到。有臨時性積水,但總的說來,土壤通氣條件尚好。剖面構型為AO-G型。其特點是泥炭積累不明顯,而多以腐解的有機質(AO)形態累積於表層。AO層中草根較少,結構不明顯,很少見到鐵子,其下即為潛育層(G)。腐殖質沼澤土的有機質含量很高,有的在表層中可達400克每千克,但在潛育層中則銳減到10克每千克左右。
3.泥炭腐殖質沼澤土(Peat humic bog soil)分布於泥炭沼澤土外緣,地面長期積水,只有在極為乾旱的情況下,才可能露出水面。其剖面構型是O-AO-G型。土壤剖面層次明顯,表層為厚20厘米左右的泥炭層(O),草根極多,密集成層;泥炭層以下為分解較好的腐殖質層(AO);再下為潛育層(G)。
4.泥炭沼澤土(Peat bog soil)這種土壤的地面長期有積水,剖面構型為O—G型。表層泥炭積累多,泥炭層厚度不超過50厘米,有機質含量一般都在400克每千克以上,高者可達800克每千克。
5.泥炭土(Peatsoil)地面常年積水,水深20—30厘米上下。上層為50—200厘米或更厚的泥炭層,下為潛育層,有的在這層之間還有腐殖質的過渡層,但剖面的基本構型為O-G型。
(二)草甸土(Meadowsoil)草甸土在世界上廣泛分布於各大河流的泛濫地、沖積平原、三角洲以及湖濱、海濱的地勢低平區。在中國,草甸土主要分布在東北平原、內蒙古及西北地區的河谷平原沿河兩岸,其他地方雖然也有分布,但很零星。
草甸土的剖面構型為Ah-Bg-G型。Ah層厚度一般為20—50厘米,呈暗灰至灰色,結構是團粒或粒伏。Bg層呈棕色至黃棕色,有明顯的銹色斑紋及鐵錳結核,乾時可見SiO2白色粉末。再下為潛育層(G)。
草甸土的質地變化較大,由砂土至重壤土或粘土,同一剖面通常有砂粘相間的現象。土壤的水分狀況具有含量高,表層變化大,而下層較穩定的特點。有機質含量比較高,腐殖質組成中以胡敏酸為主,其結構也較複雜,H/F比值較大。氮、磷、鉀含量較豐富。土壤的陽離子交換量一般較高,每千克土多在20厘摩爾(+)左右,在代換性鹽基中,以鈣、鎂離子為主,鹽基飽和度達70—80%或更高。土壤一般呈中性反應。
草甸土可分為四個亞類:
1.草甸土(Typicmeadowsoil)分布在棕壤地區和遼河平原東部的河灘及階地上,成土母質主要是無石灰性河流淤積物,底層常有砂層或礫石層,這類土壤與暗色草甸土的主要區別是土壤腐殖質含量較低,顏色較淺,表層為灰棕色。
2.暗色草甸土(Dark meadow soil)分布在暗棕壤和黑土地區的河灘地、低階地和平原低平處,它的特點是土色較暗,多為暗棕色或暗色,土壤質地較粘重,結構較好,底層灰棕色,有小型鐵、錳結核。暗色草甸土呈中性反應,腐殖質和養分含量均較高,無鹽化現象。
3.灰色草甸土(Gray meadow soil)主要分布在栗鈣土和棕鈣土地區。腐殖質含量比暗色草甸土和草甸土為低,但比栗鈣土、棕鈣土高。灰色草甸土鹽化相當普遍,鹼化僅限於局部地區。全剖面有石灰反應,富含碳酸鈣,pH值8.5左右。
4.林灌草甸土(Shrubby meadow soil)也稱胡楊林土,這種土壤是指漠境地區平原河流兩岸和扇緣地下水溢出帶在林灌下發育的土壤,在新疆各大小河流沿岸分布面積較大,在內蒙古主要為沿河生長紅柳的林灌草甸土。林灌草甸土所在地區,地下水位不深(1—3米或稍深),礦化度較低,土質輕,多以砂壤和輕壤為主,土壤表層有機質含量10—30克每千克,可溶性鹽含量大部分在5—10克每千克之間。土體中普遍含有蘇打,呈鹼性至強鹼性反應,pH值8.0—9.0。
(三)潮土(Fluvo-aquic soil)潮土是中國的特定土類,主要分布在黃河中、下游平原、華北山地的河谷平原、長江中下游平原。南方山地的河谷平原也有分布,但面積較小,而且很分散。
潮土的剖面構型為Ap〃-P-Bg-Cg型。表土是疏鬆多孔的耕作層,厚度大於15厘米,顏色隨熟化度高低而異,變化於淺棕色至暗灰色之間。在耕作層之下常出現受耕種壓實、少孔的犁底層,呈層狀或鱗片狀結構,質地稍粘,顏色較上層暗。耕作層和犁底層總厚度一般不超過40厘米,常見有糞斑、岩屑等侵入體,蟲糞、蟲孔也多。心土層處在犁底層之下深度1米內,沿根孔和結構體的表面有銹紋和銹斑出現,並有褐色略顯光澤的膠膜,有時有少量石灰結核。底土層顏色雜,以灰色或藍灰色為主,具有大量的銹紋、銹斑,常見雛形的小鐵子,在接近地下水位處,有時有大量的石灰結核聚積或形成石灰磐,此層結構性差,母質的沉積層理明顯。底土之下為經常在地下水浸漬中的母質層。
潮土的質地變化較大,一般分布在老河床和天然堤上的多為砂土,老河床兩側漫流處多為輕壤土,淺平窪地則為粘土,久耕熟化的潮土,耕層的質地大部分是輕壤土,砂粘適中。潮土的有機質含量不高,耕層在6—20克每千克,較多是在10克每千克,全氮的含量亦少(0.5—1.5克每千克),C/N比值多在5—10之間。土壤含鉀較豐富,可達20克每千克左右,含磷較低,多在1—2克每千克,而且大部分被石灰固定,有效態的含量極少。土壤含鹽量大多不超過1克每千克,潮土的陽離子交換量與粘粒含量成正相關,粘土的代換量為20—35厘摩爾(+)每千克土;輕壤土為8—18厘摩爾(+)每千克土;砂土為3—4厘摩爾(+)每千克土。潮土富含游離碳酸鈣,其含量在20—120克每千克。土壤pH值為7.5—8.5。
潮土可分為六個亞類:
1.黃潮土(Yellow fluvo-aquic soil)分布在暖溫帶各沖積平原,如黃淮海平原及汾、渭河谷平原,其面積在潮土中為最大。黃潮土易受鹽鹼威脅,但在未演變為鹽化潮土之前,土壤易溶鹽的含量一般小於1克每千克土,pH值7.5—8.5。土壤中游離碳酸鈣含量與質地密切相關。黃潮土的質地剖面往往是不均一的。土壤水分物理性狀的變化也較複雜。
2.鹽化潮土(Salinizedfluvo-aquicsoil)是潮土向鹽土過渡的土壤類型,多分布於平原中地勢相對低洼或窪地的邊緣地區,常呈斑狀與黃潮土組成復區。其特點是耕作層鹽分含量較高,在1克每千克土以上,地面有鹽霜、結皮或結殼。耕作層以下鹽分逐漸減少。
3.鹼化潮土(Alkalized fluvo-aquic soil)是潮土向鹼土過渡的土壤類型,多分布於窪地邊緣或低洼地中微度高起部位,面積較小,與鹽化潮土等一起呈斑狀插花分布。鹼化潮土的形態特徵與黃潮土基本相似,唯表土層結構性較差,土粒分散,雨後形成薄片狀硬殼,其背面出現蜂窩狀孔隙。表土層交換性鈉每千克土可達1—3厘摩爾,鹼化度大於15%,pH值高至9.0以上。有機質及其他養分含量少。
4.褐土化潮土(Cinamonfluvo-aquicsoil)是潮土向褐土發育的過渡類型,分布在沖積平原的自然堤上或平原中地勢高起部位,排水條件好,土壤發育已初具褐土發育的某些特徵。上部土層色澤較鮮艷,呈棕色,心土層顯棱塊狀結構,有輕度的粘化現象。心土層的石灰含量和陽離子交換量有所增高,有時有少量假菌絲。但該類土壤仍受地下水活動的影響,在50厘米以下土層內,層狀沉積形態及銹斑的潮土特徵依然明顯。
5.濕潮土(Wetfluvo-aquicsoil)是潮土向沼澤土或潛育土的過度土壤類型,多分布在沖積平原各種窪地及邊緣地帶,地下水埋藏較淺,土壤質地普遍偏粘重。土色均較灰暗,剖面下部土層有時可見不同程度的斑狀潛育特徵。滯水層中,銹紋斑增多,也可出現少量鐵錳結核。濕潮土各土層中的養分總貯量較高,但濕、粘、涼等不利因素限制了土壤生產潛力的發揮。
6.灰潮土(Grayfluvo-aguicsoil)集中分布於長江中、下游及其以南的河谷平原、河湖平原和三角洲,地處亞熱帶,成土母質主要是矽鋁質風化物的河流泛濫沖積物。由於沉積物的種類因地形部位而不同,因而土壤的理化性質也隨之產生差異。灰潮土的石灰淋溶作用比較強烈,但有些地區的沉積物卻不含石灰,土壤偏微酸性,pH值6.0—6.5。灰潮土表層有機質含量比黃潮土高,為15—22克每千克土,而且有機質剖面分布較深。除海濱地區外,一般無鹽漬化威脅。
(四)黑土(Blacksoil)黑土分布於溫帶草原向溫帶濕潤森林過渡的地帶,在歐亞大陸主要分布於原蘇聯以及中國東北地區,在北美分布於密西西比河上游谷地和中部平原的濕草原地帶。黑土在中國主要分布在黑龍江、吉林兩省的中部,集中在松嫩平原的東北部、小興安嶺和長白山的山前起伏台地。此外,在黑龍江省東部和北部以及吉林省東部也有少量分布。
黑土的剖面構型為Ah-AhBcs-BCsq-Cq型。黑土的腐殖質層較厚,一般為30—70厘米,厚的可達70—100厘米以上,呈黑色或灰黑色,土壤結構性良好,大部分為團粒狀和團塊狀結構,尤以生荒地黑土的團粒結構更為明顯,水穩性也高,土層疏鬆多孔,植物根系很多;澱積層為灰棕色或淺棕帶黃色,夾有暗色的腐殖質條痕,厚度變化大,一般為30—50厘米,質地稍粘重,呈核狀或塊狀結構,在結構體的表面有暗色腐殖質和鐵錳膠膜,有時還有二氧化矽白色粉末,此層含有較多的鐵錳小結核,粒徑多在1毫米左右;澱積層以下為母質層,沉積層理明顯,多具黃灰色銹紋和銹斑。
黑土的質地比較粘重,均勻一致,大部分為重壤土至輕粘土,但土層下部以輕粘土為主。粘粒在剖面中有較明顯的分異,形成褐色膠膜的粘化層,但在形態上有別於暗棕壤、棕壤那樣鮮明的棕色粘化層。黑土的團聚體總量較高,大於0.25毫米的團聚體,在荒地50厘米以下土層中可達60%以上。表層有機質含量常在30—60克每千克土,高者可達150克每千克以上,向下迅速減少,但腐殖質剖面下延很深,在1—2米處有機質含量仍可達10克每千克左右,這一特點使得黑土與草甸土能區分開來,草甸土的有機質層不如黑土深厚。黑土腐殖質組成以胡敏酸為主,H/F比值為1.4—2.5,腐殖質酸多與鈣結合,比較穩定,活性不大。土壤全氮和全磷量一般為1—3克每千克土。中國黑土有機質含量從北到南有減少的趨勢,北部開墾較晚,腐殖質多,C/N大於10;南部開墾較久,有機含量少,C/N多小於10。黑土的交換性陽離子以鈣、鎂為主,交換量較高,表層每千克土約35—45厘摩爾(+),鹽基飽和度80—90%。黑土全剖面無石灰反應,無鈣積層,這是黑土和黑鈣土的明顯區別。黑土的pH值5.5—6.5左右,呈中性至微酸性反應。黑土的化學組成較為均勻,剖面分異不大,指示粘土礦物中,表層以水化雲母居多,心土多以水化雲母及蒙脫石為主。粘粒矽鋁鐵率約為2.6—2.8。
黑土可分為四個亞類:
1.黑土(Typic black soil)主要分布在漫崗的中上部,土壤水分適中,具有黑土的典型特徵。
2.草甸黑土(Meadow black soil)是黑土與草甸土的過渡類型,多分布在漫崗的下部,或地勢緩平的地方,土壤水分較多。草甸黑土的黑土層深厚,一般為70—100厘米,潛在肥力高,但質地粘重,耕性不良,土壤冷漿。
3.表潛黑土(Surfacegleyed black soil)是黑土與沼澤土的過渡類型,多分布於崗地間地勢低洼的地方,土壤質地粘重,滯水部位較高,在亞表層中常有一個鐵鏽色的層次,土壤濕度比草甸黑土還高。
4.白漿化黑土(Albic black soil)是黑土和白漿土之間的過渡類型,主要分布在黑土與白漿土相鄰的地方。它與典型黑土的區別在於腐殖質層的下部或中部有一白漿化的土層。
利用與改良
濕成土分布區地勢平坦,土層深厚,水源充足,有機質含量高,礦質養分豐富,潛在肥力很高,適於種植多種作物。中國的濕成土有不少已經開墾利用,成為重要的產糧基地。經過人工耕作熟化,有的濕成土已發展成為水稻土等。但濕成土的開發利用潛力還很大,應採取合理措施加以綜合利用。如中國沼澤土面積初步估計為10萬平方公里,其中多集中於東北地區,為8.2萬平方公里,占80%以上,此類土壤屬於未充分利用的土地資源,生產潛力很大。沼澤土除可開發為農業用地外還有許多用途,在季節性積水的沼澤土上常有多量的小葉樟,可作割草地或放牧地;在積水較深或常年積水的沼澤土上常生長多量蘆葦,是優良的造紙原料;沼澤土中的泥炭,是一種寶貴的自然資源,既是一種良好的有機肥料,在工業、醫藥衛生等方面又有廣泛的用途。濕成土質地粘重,土壤排水不良,土溫低,在雨季容易造成內澇,易受鹽鹼化威脅,從而限制了土壤肥力的發揮。開發利用濕成土應採取措施治理澇、鹽、鹼、旱及提高肥力。首先應採取以排水為主的水利措施,降低地下水位,提高土壤溫度,促使有機質轉化,減少鹽鹼危害。排水系統採取暗管排水效果更佳,這便於機械化耕作,減低排水成本,節約耕地等。防洪排澇問題解決後,隨即應抓緊排灌系統及其工程配套的建設,以防止墾後旱象相繼發生,在這方面,井灌井排是有效措施之一。此外,在耕墾過程中還應隨時進行保肥和培肥工作,採取合理耕作措施,及時補充氮、磷和有機肥料(以熱性肥料為主),並因地制宜地推廣綠肥作物的栽培,做到用地和養地相結合。